我国高速铁路实现了跨越式发展,随着高速列车运行速度的不断提高,车体结构轻量化的改进设计,导致列车在运行过程中的振动加剧,对高速列车运行安全性和平稳性都产生极其不利的影响。随着减振作动器与主动控制技术的发展,主动悬架系统由于其优良的减振性能必然是未来悬架发展的重要方向。本文针对将超磁致伸缩作动器(Giant Magnetostrictive Actuator,GMA)用于列车主动悬架系统过程中遇到的相关问题进行理论和仿真研究。本文的研究工作可以为GMA在车辆悬架领域的应用以及主动悬架系统的设计提供思路与参考,研究基于GMA的主动悬架系统具有十分重要的理论和实际意义。对列车被动悬架系统、半主动悬架系统以及主动悬架系统进行对比分析,同时对几种悬架系统减振作动器性能进行研究,提出将GMA应用于列车主动悬架系统。在熟悉GMA工作机理与工作特性的基础上,根据主动悬架系统对减振作动器输出参数的要求,通过理论计算,对GMA重要部件结构方案进行设计,具体包括超磁致伸缩材料(Giant Magnetostrictive Materials,GMM)选型与几何参数确定、磁路电路、驱动线圈、预压机构、位移放大机构、冷却装置以及驱动电源的方案设计,为后续作动器建模分析奠定基础。为分析作动器静态工作特性,建立了作动器等效动力学模型,仿真分析了磁滞特性、磁轭选取对作动器静态输出的影响。结果表明,在外驱动磁场较大时,作动器结构产生的磁滞占比大于GMM棒自身材料特性导致的磁滞,为提高作动器静态输出性能,磁轭应选择相对磁导率较高的材料;为分析作动器动态工作特性,建立了作动器传递函数动态数学模型,完成了作动器阶跃响应和频率响应分析。结果表明,在满足作动器输出性能的同时,可以通过增大GMM棒直径、减小GMM棒长度等方法,适当提高系统特性参数阻尼系数?值,提高作动器动态响应性能。对基于GMA的主动悬架系统控制特性进行仿真研究,在建立其动力学模型的基础上,利用Matlab-Simulink仿真软件建立主动悬架系统仿真模型。通过对悬架系统控制策略进行研究,选取模糊控制策略,完成主动悬架系统模糊控制器设计,并对其进行仿真分析。结果表明,GMA主动悬架减振效果要远优于被动悬架,车体浮沉振动位移幅值、速度和加速度幅值均明显减小;采用模糊控制后,GMA主动悬架的车体振动响应幅值均有所减小,提高了悬架系统的鲁棒性能,验证了所设计模糊控制器的有效性。